Einführung in OzoBlockly 05: Lernstandskontrolle 1

Ablauf der Lektion

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   Schritt 1: Begriffe wiederholen

   Wiederhole mit den Schüler*innen die Begriffe Abfolge von Anweisungen, Schleife und Bedingung, wie sie in der Informatik verwendet werden.

   Eine Abfolge von Anweisungen ist eine Reihe von Anweisungen in einer festen Reihenfolge. Zeige den Schüler*innen ein Beispiel dafür in Blockly. Erkläre, dass das Programm Ozobot anweist, 2 Schritte vorwärtszufahren, sich nach links zu drehen, eine gelbe LED leuchten zu lassen und einen fröhlichen Ton abzuspielen.

   Eine Schleife führt eine Reihe von Anweisungen erneut aus. Zeige den Schüler*innen denselben Code mit einem Schleifenblock. Erkläre, dass die Anweisungen zweimal ausgeführt werden.

   Eine Bedingung bestimmt, welche Aktion ausgeführt wird – je nachdem, ob eine Aussage wahr oder falsch ist. Zeige den Schüler*innen denselben Code mit einer Bedingung. Erkläre, dass das Programm nur ausgeführt wird, wenn der Roboter einen Gegenstand vor sich erkennt.

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   Schritt 2: Einführung

   Ozobot braucht eure Hilfe, um mithilfe von Abfolgen von Anweisungen, Schleifen und Bedingungen durch ein Labyrinth zu gelangen. In dieser Lektion werden die Schüler*innen:

   • Ein Labyrinth mit Hindernissen gestalten, das ihr Roboter anhand einer festen Abfolge von Anweisungen durchfährt.
   • Ihren Roboter mit Blockly so programmieren, dass er mithilfe von Abfolgen von Anweisungen, Schleifen und Bedingungen durch das Labyrinth gelangt.
   • Die verschiedenen Abfolgen von Anweisungen, Schleifen und Bedingungen in ihrem Labyrinth und ihrem Programm erkennen.
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   Schritt 3: Das Labyrinth erstellen

   Die Schüler*innen brauchen ein leeres Blatt Papier, einen Bleistift und drei Gegenstände als Wände. Gefaltete Karteikarten eignen sich gut, aber auch normales Papier oder andere Gegenstände sind möglich.

   Das Labyrinth bekommt einen Weg zwischen zwei Linien, der breit genug für den Roboter ist. Es hat einen Start, zwei Rechtskurven, eine Linkskurve und ein Ziel. Lass die Schüler*innen die folgenden Schritte gemeinsam mit dir auf ihrem eigenen Blatt ausführen.

   1. Zeichne zuerst unten links auf dem Blatt ein Rechteck, um den Start des Labyrinths zu markieren. Schreibe „Start“ in das Rechteck.
   2. Zeichne von der linken Seite des Startrechtecks aus eine senkrechte Linie bis fast zum oberen Blattrand. Zeichne dann eine waagerechte Linie bis zur Mitte des Blattes.
   3. Zeichne anschließend eine senkrechte Linie nach unten bis zur Mitte des Blattes. Zeichne danach eine waagerechte Linie nach rechts bis fast zum rechten Blattrand. Das ist eine Seite deines Labyrinths.
   4. Beginne für die andere Seite des Labyrinths an der rechten Seite des Startrechtecks. Zeichne eine senkrechte Linie bis zur Mitte des Blattes. Biege dann nach rechts ab und zeichne eine kurze waagerechte Linie.
   5. Zeichne die nächste Linie senkrecht nach unten, bis fast zum Rand des Papiers. Zeichne die letzte Linie waagerecht nach rechts, um das Labyrinth fertigzustellen.
   6. Verbinde die Linien mit einem Rechteck und schreibe „Ziel“ hinein.
   7. Vervollständige dein Labyrinth, indem du an den Stellen, an denen die Gegenstände oder Wände stehen sollen, Rechtecke einzeichnest. Beschrifte sie mit dem jeweiligen Gegenstand.
   8. Der erste Gegenstand steht gegenüber dem Start. Zeichne deshalb links oben in deinem Labyrinth, außerhalb der Linien, ein Rechteck und schreibe „Gegenstand 1“ daneben.
   9. Der zweite Gegenstand steht in der Mitte des Labyrinths. Zeichne ein Rechteck außerhalb des Wegs und schreibe „Gegenstand 2“ daneben.
   10. Der dritte Gegenstand steht unten im Labyrinth. Zeichne ein Rechteck außerhalb des Wegs und schreibe „Gegenstand 3“ daneben.

   Überprüfe, ob das Labyrinth nach den obigen Schritten gezeichnet wurde.

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   Schritt 4: Dein Programm mit Pseudocode planen

   Lass die Schüler*innen nach dem Zeichnen des Labyrinths überlegen, wie der Roboter hindurchfahren soll. Erkläre, dass sie die Abfolge eines Programms mit Pseudocode planen können. Pseudocode beschreibt die Schritte eines Computerprogramms in Alltagssprache.

   Schreibe gemeinsam mit der Klasse die Anweisungen auf, denen der Roboter folgen soll. Lass die Schüler*innen ihren Plan ansehen und frage: „In welche Richtung muss sich dein Roboter zuerst bewegen?“

   1. Der Roboter fährt vorwärts. Schreibe „Fahre vorwärts“ als ersten Schritt der Abfolge auf.
   2. Danach kommt der Roboter an eine Wand. Frage die Schüler*innen: „Was muss der Roboter tun, damit er nicht gegen die Wand stößt?“ Der Roboter muss nach rechts abbiegen. Erkläre, dass dies ein Beispiel für eine Bedingung ist. Schreibe als zweiten Schritt: „Wenn sich vor dem Roboter ein Gegenstand befindet, dann drehe dich nach rechts.“
   3. Frage die Schüler*innen: „Was tut der Roboter, nachdem er nach rechts abgebogen ist, um der Wand auszuweichen?“ Der Roboter fährt wieder vorwärts. Schreibe „Fahre vorwärts“ als dritten Schritt der Abfolge auf.
   4. Erkläre, dass der Roboter an eine weitere Wand kommt und deshalb wieder eine Bedingung nötig ist. Schreibe: „Wenn sich vor dem Roboter ein Gegenstand befindet, dann drehe dich nach rechts.“
   5. Frage die Schüler*innen: „Entdeckt ihr eine Wiederholung, also eine Abfolge von Schritten, die erneut ausgeführt wird?“ Der Roboter führt dieselbe Abfolge zweimal aus: Er fährt vorwärts und dreht sich nach rechts, wenn er einen Gegenstand erkennt. Kreise die ersten beiden Schritte ein und schreibe „Wiederholung“ daneben. Streiche anschließend die anderen beiden Schritte durch, da sie bereits durch die Wiederholung ausgeführt werden.
   6. Frage die Schüler*innen: „Was muss der Roboter jetzt tun?“ Der Roboter fährt vorwärts. Schreibe: „Fahre vorwärts.“
   7. Danach kommt der Roboter an eine weitere Wand, daher ist wieder eine Bedingung nötig. Erkläre, dass der Roboter sich diesmal nach links dreht, wenn er einen Gegenstand vor sich erkennt. Schreibe: „Wenn sich vor dem Roboter ein Gegenstand befindet, dann drehe dich nach links.“
   8. Zum Schluss fährt der Roboter vorwärts, bis er die Ziellinie überquert. Schreibe: „Fahre vorwärts.“
   9. Lass die Schüler*innen ihren Pseudocode ansehen und folgende Fragen beantworten: Wie viele Schritte umfasst deine Abfolge von Anweisungen? Wie viele Wiederholungen wirst du in deinem Programm verwenden? Wie viele Bedingungen wirst du in deinem Programm verwenden?
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   Schritt 5: Den ersten Teil deines Codes erstellen, testen und verbessern

   Jetzt, da der Pseudocode auf dem Papier steht, können die Schüler*innen ihr Programm in Blockly erstellen! Sie bauen das Programm in kleinen Teilen auf. So können sie jeweils ein paar Programmierblöcke testen und verbessern, statt alle Blöcke auf einmal.

   1. Öffne OzoBlockly auf Level 3. Mit dem ersten Block fährt der Roboter vorwärts. Suche die Kategorie „Bewegung“ und ziehe einen Block fahre vorwärts, Entfernung 1 Schritt, Geschwindigkeit mittel in den Arbeitsbereich.
   2. Danach muss der Roboter nach rechts abbiegen, wenn sich ein Gegenstand vor ihm befindet. Suche die Kategorie Sensoren und füge unter dem Block fahre einen Block wenn Gegenstand vorne, dann hinzu.
   3. Vervollständige die Bedingung, indem du den Block drehe dich ein wenig nach links in den Bedingungsblock einfügst. Ändere den Block über den Pfeil im Auswahlmenü in drehe dich nach rechts.
   4. Zum Schluss muss der Roboter diese Abfolge zweimal ausführen. Setze aus der Kategorie Wiederholungen den Block wiederhole 2 Mal, mache um die beiden anderen Blöcke herum.
   5. Nachdem die Schüler*innen ihren Code in die richtige Reihenfolge gebracht haben, müssen sie testen, wie viele Schritte ihr Roboter vorwärtsfahren soll. Der Wiederholungsblock führt denselben Block fahre vorwärts zweimal aus: Der Roboter fährt also vor beiden Rechtskurven dieselbe eingestellte Strecke. Lass die Schüler*innen die Schrittzahl anpassen und testen, ob der Roboter beiden Wänden nahe genug kommt, um sie zu erkennen, ohne dagegenzustoßen. Falls das mit einer einzigen eingestellten Strecke nicht klappt, lass sie die Länge der ersten beiden geraden Abschnitte ihres Labyrinths aufeinander abstimmen und erneut testen.
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   Schritt 6: Den zweiten Teil deines Codes erstellen, testen und verbessern

   Jetzt fügen die Schüler*innen Code hinzu, damit ihr Roboter zum dritten Gegenstand im Labyrinth fährt. Lass sie noch einmal auf den Pseudocode schauen, den ihr aufgeschrieben habt.

   1. Der nächste Block lässt den Roboter vorwärtsfahren. Gehe zurück zur Kategorie Bewegung und füge unter dem Wiederholungsblock den Block fahre vorwärts, Strecke 1 Schritt, Geschwindigkeit mittel hinzu.
   2. Diesmal muss der Roboter nach links abbiegen, wenn sich ein Gegenstand vor ihm befindet. Suche in der Kategorie Sensoren den Block wenn Gegenstand vorne, dann und ziehe ihn unter den Block fahre.
   3. Vervollständige die Bedingung, indem du einen Block drehe dich ein wenig nach links in den Bedingungsblock einfügst. Ändere den Block über den Pfeil im Auswahlmenü in drehe dich nach links.
   4. Lass die Schüler*innen die Schrittzahl im zweiten Block fahre vorwärts anpassen und anschließend das Programm testen. Lass sie das Programm schrittweise verbessern, um herauszufinden, wie viele Schritte der Roboter vorwärtsfahren muss, damit er den dritten Gegenstand erkennt, ohne dagegenzustoßen.
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   Schritt 7: Den dritten Teil deines Programms erstellen, testen und verbessern

   Zum Schluss fügen die Schüler*innen Code hinzu, damit ihr Roboter zum Ziel fährt und dies feiert. Der Roboter muss noch einmal vorwärtsfahren.

   1. Füge einen Block fahre vorwärts, Strecke 1 Schritt, Geschwindigkeit mittel hinzu und ziehe ihn unter den Block wenn–dann.
   2. Wähle anschließend einen Block aus der Kategorie Geräusche und einen Block aus der Kategorie Lichteffekte.
   3. Lass die Schüler*innen nun das Programm testen und verbessern, um herauszufinden, wie viele Schritte ihr Roboter vorwärtsfahren muss, um das Ziel zu erreichen. Wenn der Roboter mehr als 10 Schritte fahren muss, können sie einen Wiederholungsblock um den Block Fahre vorwärts setzen. Wenn der Roboter beispielsweise 12 Schritte fahren muss, können sie im Block Fahre vorwärts 6 Schritte einstellen und einen Block 2-mal wiederholen darum setzen.